Tổng quan nghiên cứu

Quần thể Vượn Cao Vít (Nomascus nasutus) tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Vượn Cao Vít, huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng là một trong những quần thể linh trưởng nguy cấp nhất trên thế giới, được xếp hạng Cực kỳ nguy cấp (CR) trong Danh lục Đỏ IUCN và Sách Đỏ Việt Nam. Loài linh trưởng đặc hữu này nằm trong nhóm IB của Nghị định số 32/2006/NĐ-CP và thuộc Phụ lục I của Công ước CITES. Mặc dù diện tích tự nhiên của hai xã Phong Nậm và Ngọc Khê lên tới 3.129 ha, quần thể Vượn Cao Vít duy nhất còn sót lại tại Việt Nam chỉ cư trú và hoạt động trong một sinh cảnh bị thu hẹp khoảng 600 đến 700 ha. Vấn đề đặt ra cho công tác quản lý tài nguyên là cần làm rõ các yếu tố cấu trúc thảm thực vật nào đang chi phối trực tiếp đến mật độ và không gian sinh tồn của loài.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là mô tả cấu trúc tổ thành hệ thực vật rừng núi đá vôi, xác định mối liên hệ định lượng giữa các đặc điểm cấu trúc thực vật với sự phân bố của quần thể Vượn Cao Vít, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp lâm sinh và quản lý bền vững. Nghiên cứu được thực hiện tại vùng bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích 1.656,8 ha thuộc Khu bảo tồn, tiếp giáp đường biên giới Việt Nam - Trung Quốc trong giai đoạn khảo sát từ năm 2002 đến năm 2011. Đóng góp khoa học của luận văn thể hiện qua bộ dữ liệu chuẩn mực về 87 loài thực vật có mạch, 18 ô tiêu chuẩn và 18 đàn vượn với 101 cá thể, tạo tiền đề nâng cao 100% hiệu quả quy hoạch vùng lõi và thiết lập hành lang sinh thái liên biên giới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên ba khung lý thuyết nền tảng trong sinh thái học rừng và động vật hoang dã. Thứ nhất là Thuyết Lựa chọn Sinh cảnh Tối ưu (Optimal Habitat Selection Theory), giải thích cơ chế động vật linh trưởng lựa chọn không gian sống dựa trên tính sẵn có của nguồn thức ăn và nơi trú ẩn an toàn. Thứ hai là Lý thuyết Diễn thế Sinh thái Rừng Núi Đá Vôi, mô tả tiến trình phục hồi của thảm thực vật sau các tác động khai thác gỗ kiệt quệ trong quá khứ. Thứ ba là Mô hình Tương quan Sinh thái Cấu trúc Rừng - Linh trưởng (Plant-Primate Structural Relationship Model) được phát triển bởi các nhà khoa học quốc tế, khẳng định mật độ cá thể có mối liên hệ mật thiết với cấu trúc tầng tán và sinh khối cây gỗ.

Năm khái niệm chuyên ngành then chốt được lượng hóa trong mô hình nghiên cứu bao gồm: Cấu trúc tổ thành lâm phần, Độ tàn che của tán rừng, Tổng tiết diện ngang lâm phần (G), Tỷ lệ cây thức ăn (Gta), và Mật độ cá thể trên một đơn vị diện tích (D = N/A). Giả thuyết nghiên cứu đặt ra là mật độ phân bố của Vượn Cao Vít tỷ lệ thuận với chiều cao cây (Hvn), đường kính thân (D1.3), diện tích tán (Dt), độ tàn che và đặc biệt là độ phong phú của 34 loài cây cung cấp thức ăn trong khu vực.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn tích hợp giữa số liệu thứ cấp từ Tổ chức Bảo tồn Động Thực vật Hoang dã Quốc tế (FFI) giai đoạn 2002 - 2007 và số liệu thực nghiệm điều tra bổ sung vào tháng 2 năm 2011. Cỡ mẫu nghiên cứu thực vật bao gồm 18 ô tiêu chuẩn (OTC) kích thước 500 m2 (10 m x 50 m) với tổng diện tích 9.000 m2, tiến hành đo đếm chi tiết 979 cá thể cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên. Về mẫu động vật, nghiên cứu theo dõi toàn bộ 18 đàn vượn với 101 cá thể ghi nhận được trên thực địa.

Phương pháp chọn mẫu thực vật được thực hiện ngẫu nhiên có phân tầng, đại diện điển hình cho 3 dạng lập địa chính gồm: rừng thung lũng chân núi, rừng sườn núi và rừng đỉnh núi đá vôi. Phương pháp điều tra số lượng vượn kết hợp kỹ thuật nghe tiếng hót định hướng từ các điểm cao cố định, sử dụng la bàn, máy đo khoảng cách và máy định vị vệ tinh GPS, sau đó giải đoán không gian trên phần mềm MapInfo và ArcGIS. Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp phân tích thống kê trên phần mềm SPSS phiên bản 16.0 là do dữ liệu cấu trúc rừng núi đá mang tính phi tham số đặc thù. Kiểm định Kolmogorov-Smirnov được dùng để kiểm tra dạng phân bố, thử nghiệm Kruskal-Wallis dùng để so sánh các trạng thái rừng, và hệ số tương quan Pearson R2 cùng mô hình hồi quy tuyến tính, phi tuyến được thiết lập để xác định chính xác mức độ tác động của từng biến số thực vật ở độ tin cậy 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích thực địa đã ghi nhận 87 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 71 chi và 53 họ. Ngành Mộc lan chiếm ưu thế áp đảo với 95,4% tổng số loài (lớp Hai lá mầm chiếm 79,3% và lớp Một lá mầm chiếm 16,1%). Hai họ có số lượng loài phong phú nhất là họ Dâu tằm (Moraceae) với 6 loài chiếm 6,89% và họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 5 loài chiếm 5,74%. Trong công thức tổ thành toàn khu vực, Mạy puôn là loài chiếm ưu thế vượt trội với hệ số tổ thành 5,48, chiếm 54,43% tổng số cá thể cây gỗ điều tra.

Khu vực nghiên cứu được phân chia thành 4 trạng thái rừng với cấu trúc và tỷ lệ thức ăn có sự phân hóa rõ rệt:

  • Trạng thái IIIA1 chiếm diện tích lớn nhất với 35,95% vùng bảo vệ nghiêm ngặt, mật độ cây đạt 1.154 cây/ha nhưng tỷ lệ cây thức ăn thấp nhất, chỉ đạt 49,9%.
  • Trạng thái IIIA2 chiếm 19,30% diện tích, mật độ đạt 1.120 cây/ha và sở hữu tỷ lệ cây thức ăn cao nhất lên tới 86,8%.
  • Trạng thái IIIA3 chiếm 29,88% diện tích, ghi nhận sự xuất hiện trở lại của các loài cây gỗ quý đặc trưng núi đá vôi như Nghiến và Trai lý.
  • Trạng thái IIIB chiếm 9,87% diện tích, là dạng rừng thuần loài Mạy puôn gần 90%, đạt trữ lượng gỗ cao nhất toàn vùng lên đến 305 m3/ha dù mật độ cây thấp nhất ở mức 1.012 cây/ha.

Về quy mô quần thể linh trưởng, nghiên cứu xác định có 18 đàn Vượn Cao Vít với tổng số 101 cá thể (trung bình 5 đến 6 cá thể/đàn). Tỷ lệ thành phần trong đàn gồm: cá thể cái trưởng thành chiếm 30,31%, cá thể đực trưởng thành chiếm 26,27%, bán trưởng thành chiếm 27,28% và con non bám mẹ chiếm 13,13%. Số lượng cá thể năm 2011 đã tăng gấp 3,6 lần so với con số 28 cá thể khi tái phát hiện vào năm 2002. Mật độ vượn phân bố không đồng đều và có tương quan thuận chặt chẽ với độ tàn che, chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính thân (D1.3), tổng tiết diện ngang (G) và tổng tiết diện ngang của cây thức ăn (Gta).

Thảo luận kết quả

Thực trạng cấu trúc rừng hiện tại bắt nguồn từ lịch sử khai thác gỗ Nghiến và Trai lý của cư dân địa phương trước khi thành lập Khu bảo tồn vào năm 2006. Mạy puôn là loài gỗ xốp, dễ rỗng ruột sau 15 đến 20 năm nên ít bị chặt hạ, nhờ đó nhanh chóng vươn lên chiếm tầng vượt tán ở sườn núi với chiều cao từ 12 đến 18 m. Tán Mạy puôn liên tục đóng vai trò là hành lang di chuyển và nơi phát tín hiệu tiếng hót an toàn cho vượn.

Về tập tính dinh dưỡng, Vượn Cao Vít sử dụng 34 loài cây thức ăn, trong đó quả chín chiếm 62,79%, lá non chiếm 20,93% và hoa chiếm 16,28%, với gần 89% quỹ thời gian ban ngày dành cho việc tìm kiếm thức ăn. Điều này lý giải vì sao trạng thái IIIA2 dù có tổ thành thực vật kém đa dạng hơn nhưng nhờ có 86,8% số cây cung cấp thức ăn nên thu hút mật độ vượn cao vượt trội. Kết quả này tương đồng sâu sắc với các nghiên cứu của Hamard (2009) tại Indonesia và Wieczowski (2004) tại Châu Phi về sự phụ thuộc của vượn vào độ che phủ tán và độ sẵn có của hoa quả. Toàn bộ mối tương quan tuyến tính này có thể được biểu diễn trực quan thông qua đồ thị phân tán (scatter plot) giữa mật độ cá thể và diện tích tán cây thức ăn, kết hợp bảng hồi quy đa biến và bản đồ mật độ phân giải cao trên hệ thống GIS để phục vụ công tác giám sát.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện các biện pháp lâm sinh phục hồi và làm giàu rừng cây thức ăn: Ban Quản lý Khu bảo tồn phối hợp cùng Chi cục Kiểm lâm Cao Bằng tổ chức gieo ươm và trồng bổ sung 15 đến 20 loài cây thức ăn bản địa (như Dâu tằm, Dướng, Han voi, Bứa lá thuôn) vào các vạt rừng nghèo kiệt và trảng cây bụi. Mục tiêu nâng tỷ lệ cây thức ăn tại trạng thái IIIA1 từ 49,9% lên trên 70%, thực hiện xuyên suốt giai đoạn 2012 - 2015.
  2. Tăng cường tuần tra bảo vệ nghiêm ngặt và hợp tác liên biên giới: Đội tuần rừng cộng đồng 2 xã Phong Nậm và Ngọc Khê duy trì tần suất tuần tra thực địa từ 15 đến 20 ngày mỗi tháng. Phối hợp định kỳ hàng quý với Ban Quản lý Khu bảo tồn Bangliang (Trung Quốc) để bảo vệ 100% diện tích vùng lõi 1.656,8 ha, ngăn chặn dứt điểm tình trạng săn bắn và chặt phá rừng giai đoạn 2011 - 2020.
  3. Chuyển đổi sinh kế và giảm tải áp lực chất đốt cho 28 xóm vùng đệm: Ủy ban nhân dân huyện Trùng Khánh cùng các tổ chức bảo tồn triển khai dự án cấp phát 1.325 bếp cải tiến tiết kiệm củi cho toàn bộ 1.325 hộ dân sinh sống quanh khu bảo tồn, đặt mục tiêu giảm trên 50% khối lượng củi gỗ khai thác từ rừng tự nhiên trước năm 2016.
  4. Thiết lập chương trình giám sát dài hạn động thái diễn thế sinh thái: Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì quan trắc định kỳ 2 năm một lần trên mạng lưới 18 ô tiêu chuẩn cố định, theo dõi chu kỳ rỗng ruột của Mạy puôn và sự tái sinh của cây Nghiến, Trai lý trong giai đoạn 2011 - 2025 nhằm chủ động định hướng diễn thế rừng có lợi cho loài linh trưởng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban Quản lý các Khu bảo tồn thiên nhiên và Vườn quốc gia vùng Đông Bắc: Tiếp cận quy trình điều tra thực địa chuẩn hóa trên 18 ô tiêu chuẩn và phương pháp ứng dụng bản đồ GIS để quy hoạch không gian bảo tồn 1.656,8 ha rừng đặc dụng hiệu quả.
  2. Các chuyên gia sinh thái học và nhà nghiên cứu linh trưởng học: Khai thác kho dữ liệu định lượng chuyên sâu về 87 loài thực vật có mạch, 34 loài cây thức ăn và quy luật tương quan sinh thái phục vụ các đề tài phân tích đa dạng sinh học cấp quốc gia và quốc tế.
  3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng công trình như một bài mẫu chuẩn mực về kỹ thuật xử lý số liệu lâm nghiệp bằng kiểm nghiệm Kruskal-Wallis và phân tích hồi quy Pearson trên phần mềm SPSS phiên bản 16.0.
  4. Các tổ chức phi chính phủ quốc tế (FFI, IUCN, CITES) và cơ quan quản lý nhà nước: Tham khảo các căn cứ khoa học về sự tăng trưởng quần thể từ 28 lên 101 cá thể để xây dựng chính sách tài trợ, phân bổ ngân sách bảo tồn và hoàn thiện hiệp định hợp tác môi trường song phương Việt - Trung.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vì sao Vượn Cao Vít chỉ phân bố hạn chế trong diện tích 600 đến 700 ha dù khu vực có 3.129 ha rừng? Loài Vượn Cao Vít có tập tính chuyên sống trên tầng tán cao và đòi hỏi sinh cảnh rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh phục hồi tốt với mật độ trên 1.000 cây/ha. Phần lớn diện tích rừng còn lại đã bị chia cắt bởi canh tác nương rẫy, khai thác củi và thiếu hụt 34 loài cây thức ăn thiết yếu, khiến vượn không thể thiết lập vùng sống ổn định.

  2. Yếu tố cấu trúc thực vật nào quyết định lớn nhất đến mật độ của Vượn Cao Vít? Phân tích hồi quy từ 18 ô tiêu chuẩn chỉ ra rằng tỷ lệ cây thức ăn (đạt cao nhất 86,8% ở trạng thái IIIA2) và tổng tiết diện ngang của cây thức ăn (Gta) là hai nhân tố có mối tương quan thuận mạnh nhất với mật độ cá thể, vượt trội hơn các chỉ số sinh thái đơn thuần khác.

  3. Cây Mạy puôn đóng vai trò sinh thái cụ thể như thế nào đối với Vượn Cao Vít? Mạy puôn chiếm tới 54,43% tổng số cá thể cây gỗ và chiếm gần 90% tổ thành ở trạng thái IIIB với trữ lượng 305 m3/ha. Nhờ chiều cao trên 15 m và cấu trúc cành tán liên tục, Mạy puôn đóng vai trò làm khung sinh cảnh che chở, cung cấp đường di chuyển và không gian sinh hoạt chủ đạo cho vượn.

  4. Quần thể Vượn Cao Vít tại Trùng Khánh đã biến động như thế nào qua các thời kỳ điều tra? Số lượng vượn ghi nhận đã gia tăng ngoạn mục từ 5 đàn với 28 cá thể vào năm 2002 lên 17 đàn với 96 cá thể vào năm 2007, và đạt 18 đàn với 101 cá thể vào năm 2011 (tăng gấp 3,6 lần). Tỷ lệ con non và cá thể bán trưởng thành đạt trên 40%, chứng minh quần thể đang trong giai đoạn phát triển rất khả quan.

  5. Luận văn đã kết hợp những công cụ thống kê nào để đảm bảo tính chính xác của kết quả? Tác giả đã ứng dụng đồng bộ kiểm nghiệm Kolmogorov-Smirnov để kiểm tra phân bố, kiểm nghiệm Kruskal-Wallis để phân tích sai khác giữa 4 trạng thái rừng, và hệ số tương quan Pearson R2 trên phần mềm SPSS phiên bản 16.0 với mức ý nghĩa p < 0,05, đảm bảo độ tin cậy khoa học đạt chuẩn quốc tế.

Kết luận

  • Hệ thực vật khu vực nghiên cứu được định lượng chi tiết với 87 loài thuộc 53 họ, khẳng định Mạy puôn là loài chiếm ưu thế cấu trúc cốt lõi với 54,43% số lượng cây gỗ tầng cao.
  • Xác định 4 trạng thái rừng đặc trưng, trong đó trạng thái IIIA2 sở hữu tỷ lệ cây thức ăn cao nhất đạt 86,8% và trạng thái IIIB có trữ lượng gỗ lớn nhất đạt 305 m3/ha.
  • Ghi nhận sự phục hồi mạnh mẽ của quần thể Vượn Cao Vít từ 28 cá thể năm 2002 lên 101 cá thể thuộc 18 đàn vào năm 2011.
  • Chứng minh thành công mối tương quan thuận có ý nghĩa thống kê giữa mật độ vượn với độ tàn che, chiều cao tán và sự sẵn có của các loài cây thức ăn.
  • Đề xuất 4 giải pháp đồng bộ kết hợp phục hồi sinh cảnh, tuần tra 1.656,8 ha vùng lõi và hỗ trợ thiết bị tiết kiệm năng lượng cho 1.325 hộ dân vùng đệm.

Các giai đoạn tiếp theo cần tập trung thực hiện lộ trình làm giàu rừng giai đoạn 2012 - 2015 và mở rộng hành lang sinh thái sang Khu bảo tồn Bangliang (Trung Quốc). Kính mời các nhà khoa học, nhà quản lý và học viên cao học tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng các phát hiện thực nghiệm này để chung tay bảo vệ bền vững loài linh trưởng quý hiếm của Việt Nam!